基于方差分量估计原理的自适应卡尔曼滤波及其应用 被引量：31

1

作者 胡丛玮 刘大杰 《测绘学院学报》 北大核心 2002年第1期15-18,共4页

简单介绍了GPS伪距动态定位的卡尔曼滤波模型的建立 ,针对传统卡尔曼滤波中动态噪声不准或不容易确定以及因动态目标机动而导致滤波发散的现象 ,提出了一种根据方差分量估计原理 ,利用预报残差计算模型的动态噪声方差分量的自适应滤波... 简单介绍了GPS伪距动态定位的卡尔曼滤波模型的建立 ,针对传统卡尔曼滤波中动态噪声不准或不容易确定以及因动态目标机动而导致滤波发散的现象 ,提出了一种根据方差分量估计原理 ,利用预报残差计算模型的动态噪声方差分量的自适应滤波算法。当利用预报残差进行计算时 ,这一方法增加的计算量不大 ,能有效地克服由上述原因而导致的滤波不稳定现象 ,适用于GPS动态定位数据的实时处理。 展开更多

关键词 GPS动态定位 卡尔曼滤波 发散 预报残差 方差 噪声 测量数据

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动态定位的模型偏差检测与校正 被引量：13

2

作者 宋迎春 朱建军 陈正阳 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期294-299,共6页

动态定位的数据处理中广泛应用卡尔曼滤波,而卡尔曼滤波的应用要求动态模型(函数模型)和随机模型可靠和切合实际,但实际测量定位中难以保证观测对象的规则运动,因而容易出现模型误差。探讨在实际应用中存在模型误差时的卡尔曼滤波,研究... 动态定位的数据处理中广泛应用卡尔曼滤波,而卡尔曼滤波的应用要求动态模型(函数模型)和随机模型可靠和切合实际,但实际测量定位中难以保证观测对象的规则运动,因而容易出现模型误差。探讨在实际应用中存在模型误差时的卡尔曼滤波,研究动态定位时卡尔曼滤波的模型检测与校正,给出一种偏差分离估计方法。由于不存在状态增广,因而该方法计算效率高。最后以一数字仿真(模拟)实验论证方法的可行性。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 预报残差 可靠性分析

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利用部分状态不符值构造的自适应因子在GPS/INS紧组合导航中的应用 被引量：12

3

作者 吴富梅 杨元喜 崔先强 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期156-159,共4页

提出了一种通过部分状态不符值来构造自适应因子的方法。实测算例结果表明,当观测无异常时,由预测残差构造的自适应因子和由部分状态不符值构造的自适应因子都能够较好地抑制动态模型误差的影响,相比于标准Kalman滤波精度都有所提高,并... 提出了一种通过部分状态不符值来构造自适应因子的方法。实测算例结果表明,当观测无异常时,由预测残差构造的自适应因子和由部分状态不符值构造的自适应因子都能够较好地抑制动态模型误差的影响,相比于标准Kalman滤波精度都有所提高,并且这两种自适应滤波的精度相当;但是当观测存在异常时,由预测残差构造的自适应因子不能分辨模型误差和观测误差,而由部分状态不符值构造的自适应因子能够抵制观测异常的影响,因此,滤波结果优于由预测残差构造的自适应因子的滤波结果。 展开更多

关键词 GPS/INS紧组合导航 自适应滤波 预测残差 部分状态不符值

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卡尔曼滤波可靠性分析及其在动态GPS定位中的应用 被引量：8

4

作者 柳响林 刘经南 杜道生 《武汉测绘科技大学学报》 CSCD 1997年第3期234-236,244,共4页

从预测残差入手，通过假设检验，给出了卡尔曼滤波内外可靠性量度，并将其和模型偏差分离估计递推公式引入ＧＰＳ动态定位之中。通过对ＷＡＤＧＰＳ用户站的动态数据处理得到了一些结论。

关键词 卡尔曼滤波 预报残差 可靠性分析 GPS 定位

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方差补偿自适应卡尔曼滤波在GPS滑坡监测中的应用研究 被引量：9

5

作者 高雅萍 张勤 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2008年第6期150-152,共3页

卡尔曼滤波是目前处理滑坡监测数据的主要方法。针对传统卡尔曼滤波中动态噪声不准或不容易确定而导致滤波发散的现象,提出用动态噪声的方差阵补偿法对滤波中的方差-协方差误差进行修正,结合三峡实测数据处理,证明该方法能有效地克服滑... 卡尔曼滤波是目前处理滑坡监测数据的主要方法。针对传统卡尔曼滤波中动态噪声不准或不容易确定而导致滤波发散的现象,提出用动态噪声的方差阵补偿法对滤波中的方差-协方差误差进行修正,结合三峡实测数据处理,证明该方法能有效地克服滑坡监测数据处理中滤波模型发散的问题。 展开更多

关键词 自适应卡尔曼滤波 方差补偿 预报残差

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利用预测残差和选权滤波构造的分类因子在GPS/INS组合导航中的应用 被引量：8

6

作者 吴富梅 聂建亮 何正斌 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期261-264,共4页

针对组合导航观测个数少、采用单因子自适应滤波会损失间接可测参数精度的问题,利用预测残差和选权滤波思想构造了分类自适应因子。实测算例计算结果表明,该算法不仅能够很好地控制状态扰动异常影响,而且还能避免损失间接可测参数的精度... 针对组合导航观测个数少、采用单因子自适应滤波会损失间接可测参数精度的问题,利用预测残差和选权滤波思想构造了分类自适应因子。实测算例计算结果表明,该算法不仅能够很好地控制状态扰动异常影响,而且还能避免损失间接可测参数的精度,进一步提高了导航精度。 展开更多

关键词 预测残差 选权滤波 分类因子 GPS/INS

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Kalman滤波模型误差的修复 被引量：5

7

作者 归庆明 韩松辉 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期983-987,共5页

基于预测残差分析和滤波误差估计,提出了一种新的Kalman滤波模型误差的修正方法。该方法在预测残差分析的基础上,利用观测模型误差和动力学模型误差的相互影响,基于滤波误差估计,从修正观测模型入手,有效地消除了以往历元所有观测模型... 基于预测残差分析和滤波误差估计,提出了一种新的Kalman滤波模型误差的修正方法。该方法在预测残差分析的基础上,利用观测模型误差和动力学模型误差的相互影响,基于滤波误差估计,从修正观测模型入手,有效地消除了以往历元所有观测模型误差和动力学模型误差对当前历元滤波值的影响。GPS动态导航模拟实验表明,该方法不仅有效地消除了整个Kalman滤波模型误差的影响,而且结果比较理想。 展开更多

关键词 GPS动态导航 KALMAN滤波 模型误差 预测残差 滤波误差

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Kalman滤波模型中三种残差的比较 被引量：2

8

作者 许阿裴 归庆明 韩松辉 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2008年第2期22-25,共4页

Kalman滤波中不可避免地存在模型误差,模型误差的存在会引起滤波结果失真,严重时还会导致滤波发散。在对Kalman滤波模型进行检验时,有三种常用的残差——观测残差,预测残差和状态预报值残差。以往不同学者选用不同的残差对模型进行检验... Kalman滤波中不可避免地存在模型误差,模型误差的存在会引起滤波结果失真,严重时还会导致滤波发散。在对Kalman滤波模型进行检验时,有三种常用的残差——观测残差,预测残差和状态预报值残差。以往不同学者选用不同的残差对模型进行检验。当模型含有误差时,分别推导这三种残差变化后的表达式并对它们检验模型误差的能力进行比较,结果表明预测残差在模型检验中反应最灵敏,并且计算量最小。最后给出仿真算例,结果也证实预测残差能够更有效、更快捷地探测模型误差。 展开更多

关键词 KALMAN滤波 观测残差 预测残差 状态预报值残差

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基于交互多模型的改进无迹粒子滤波算法 被引量：3

9

作者 王华剑 屈保平 邵刚 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第3期255-259,274,共6页

为了提高机动目标的跟踪精度,提出了适用于非线性非高斯系统的基于预测残差的交互多模型自适应无迹粒子滤波算法.该算法将无迹粒子滤波与交互式多模型的优点相结合,通过UT变化构造粒子滤波的建议分布函数,利用预测残差在线对测量协方差... 为了提高机动目标的跟踪精度,提出了适用于非线性非高斯系统的基于预测残差的交互多模型自适应无迹粒子滤波算法.该算法将无迹粒子滤波与交互式多模型的优点相结合,通过UT变化构造粒子滤波的建议分布函数,利用预测残差在线对测量协方差和状态协方差进行自适应调节,以改进执行和计算的有效性从而降低计算误差.仿真结果表明,与交互式多模型粒子滤波、交互式式无迹粒子滤波算法相比,该算法具有更好的跟踪精度. 展开更多

关键词 粒子滤波 UT变换 交互式多模型 预测残差 自适应滤波

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基于预测残差的自适应Unscented粒子滤波

10

作者 王华剑 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第9期78-81,共4页

针对经典粒子滤波的样本退化问题,提出了基于预测残差的自适应Unscented粒子滤波。该方法将自适应因子与无迹卡尔曼滤波相结合构造粒子滤波的建议分布,即通过UT变化构造建议分布函数,利用预测残差作为自适应因子,在线调整测量预测协方... 针对经典粒子滤波的样本退化问题,提出了基于预测残差的自适应Unscented粒子滤波。该方法将自适应因子与无迹卡尔曼滤波相结合构造粒子滤波的建议分布,即通过UT变化构造建议分布函数,利用预测残差作为自适应因子,在线调整测量预测协方差、状态测量互协方差和状态更新协方差的实时变化,从而调整其在滤波中的作用。非线性状态估计仿真实验表明,该算法具有较强的自适应性和较高的滤波精度。 展开更多

关键词 粒子滤波 无迹卡尔曼滤波 自适应因子 预测残差

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动态定位中机动和粗差检测延迟的探讨

11

作者 宋迎春 李琼 +1 位作者 吴芋 谢雪梅 《湖南人文科技学院学报》 2006年第6期1-4,共4页

动态定位数据处理中,判定运动载体何时开始机动,测量数据何时出现粗差是一个困难的问题。为了在实时动态定位中尽可能快地检测出运动载体机动和观测数据何时出现粗差,文中提出了一种对机动和粗差检测的新方法。该检测算法是基于机动和... 动态定位数据处理中,判定运动载体何时开始机动,测量数据何时出现粗差是一个困难的问题。为了在实时动态定位中尽可能快地检测出运动载体机动和观测数据何时出现粗差,文中提出了一种对机动和粗差检测的新方法。该检测算法是基于机动和粗差检测延迟最小的准则。通过分析,对不同的显著水平和机动幅度存在一个最优窗口长度。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 预报残差 可靠性分析

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一种AGV故障诊断方法

12

作者 刘传家 赵常均 +1 位作者 王远航 林贞琼 《电子产品可靠性与环境试验》 2021年第2期26-30,共5页

自动导引车(AGV)被广泛地应用于各个行业的柔性搬运工作中,针对AGV故障诊断应用需求的日益提升,提出了一种AGV故障诊断方法。首先,利用一组卡尔曼滤波器对AGV运动状态进行预测,提取预测残差对应的马氏距离作为故障特征;然后,利用混合粒... 自动导引车(AGV)被广泛地应用于各个行业的柔性搬运工作中,针对AGV故障诊断应用需求的日益提升,提出了一种AGV故障诊断方法。首先,利用一组卡尔曼滤波器对AGV运动状态进行预测,提取预测残差对应的马氏距离作为故障特征;然后,利用混合粒子群算法优化BP神经网络的初始权值及阈值,根据故障特征输入数据给出最终诊断结果。通过AGV在正常和故障状态下的实验数据,验证了所提出算法的有效性。 展开更多

关键词 故障诊断 卡尔曼滤波器 预测残差 BP神经网络

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基于平稳自归模型对隧道边墙变形的预测分析

13

作者 曾山 徐兮 《路基工程》 2013年第2期155-157,共3页

广西某公路隧道边墙初期支护变形监测,是一组动态数据。不同时刻的变形数据,相互影响,彼此关联,并不独立。基于平稳自回归模型(AR模型),充分利用它能描绘变量之间互动关系和规律的优势,对隧道边墙初期支护变形监测数据进行预测分析,取... 广西某公路隧道边墙初期支护变形监测,是一组动态数据。不同时刻的变形数据,相互影响,彼此关联,并不独立。基于平稳自回归模型(AR模型),充分利用它能描绘变量之间互动关系和规律的优势,对隧道边墙初期支护变形监测数据进行预测分析,取得了较为合理的变形预测结果。 展开更多

关键词 AR(P)模型

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基于改进随机森林算法的风电机组齿轮箱故障预警方法研究

14

作者 王明宇 潘巧波 +1 位作者 曹力 马东 《黑龙江电力》 CAS 2020年第6期508-514,共7页

齿轮箱是风电机组的关键部件,其可靠性直接影响机组的运行状态。将粒子群算法与随机森林算法相结合,建立风电机组齿轮箱正常工作状态下的温度模型并用其进行温度预测。通过合理地选择训练样本,对训练数据进行清洗处理,使改进的随机森林... 齿轮箱是风电机组的关键部件,其可靠性直接影响机组的运行状态。将粒子群算法与随机森林算法相结合,建立风电机组齿轮箱正常工作状态下的温度模型并用其进行温度预测。通过合理地选择训练样本,对训练数据进行清洗处理,使改进的随机森林模型覆盖齿轮箱的正常工作空间。当齿轮箱发生故障隐患时,其动态特性偏离正常工作状态,导致改进的随机森林温度模型预测残差的分布特性发生变化。采用滑动窗口方法实时计算残差的统计分布特性,当残差的超限比例超过预先设定的阈值时,发出报警信息。通过实例仿真结果验证了改进的随机森林算法可以有效提高模型精度,减少训练时间。 展开更多

关键词 改进随机森林算法 齿轮箱温度预测 预测残差 粒子群算法 滑动窗口

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几种预测模型在东海大桥海堤段沉降监测中的应用

15

作者 黄志文 《城市道桥与防洪》 2019年第6期264-267,M0027,共5页

介绍了灰色模型系统和沉降-时间预测模型(双曲线、指数函数、幂函数),并重点论述了这几种预测模型在东海大桥海堤段沉降监测中的拟合精度。通过对东海大桥海堤段不同时期得到的实际沉降數据与几种模型预测数据进行对比分析,結果表明幂... 介绍了灰色模型系统和沉降-时间预测模型(双曲线、指数函数、幂函数),并重点论述了这几种预测模型在东海大桥海堤段沉降监测中的拟合精度。通过对东海大桥海堤段不同时期得到的实际沉降數据与几种模型预测数据进行对比分析,結果表明幂函数沉降-时间预测模型在东海大桥海堤段沉降监测中具有较好的适用性。 展开更多

关键词 海堤段 GM(1 1)模型 预测值 残差 幂函数模型

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两个多重相关变量组的统计分析(2) 被引量：27

16

作者 高惠璇 《数理统计与管理》 CSSCI 北大核心 2002年第2期60-64,共5页

本文介绍用最小二乘准则建立多对多线性回归模型 (MLR) ,以及建立主成分回归 (PCR) ,并通过例子比较之。

关键词 最小二乘回归 主成分回归 多线性回归模型 PRESS 统计分析 多重相关变量组

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近红外透射法的葡萄糖水溶液的浓度测量和分析 被引量：3

17

作者 郭川军 《生物医学工程研究》 2013年第3期153-157,共5页

葡萄糖浓度测量是无创检测人体血糖浓度的基础研究,具有重要的科学意义。本研究利用近红外光谱技术(NIRS)和回归定标方法相结合测定葡萄糖水溶液浓度。实验采用傅里叶光谱仪对葡萄糖溶液的近红外透射光谱进行采集,利用光谱数据建立回归... 葡萄糖浓度测量是无创检测人体血糖浓度的基础研究,具有重要的科学意义。本研究利用近红外光谱技术(NIRS)和回归定标方法相结合测定葡萄糖水溶液浓度。实验采用傅里叶光谱仪对葡萄糖溶液的近红外透射光谱进行采集,利用光谱数据建立回归模型,讨论偏最小二乘法(PLS)校正模型中主因子数的确定方法,并对不同预处理方法对PLS模型建立影响进行了研究。采用Savitzky-Golay卷积平滑对溶液样品吸光度光谱进行预处理,通过交叉验证方法求取预测残差平方和(PRESS),葡萄糖溶液浓度预测值的最大相对误差限制在了8%以内。研究结果表明,近红外透射法用于葡萄糖水溶液浓度测量能够达到一定的测试精度,具有进一步的研究价值。 展开更多

关键词 近红外光谱 偏最小二乘 卷积平滑 交叉验证 预测残差平方和

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基于奇异值分解及PRESS统计的模型结构优化方法

18

作者 李德才 韩敏 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期1273-1276,共4页

针对线性参数模型的基函数选择问题,结合奇异值分解和PRESS统计提出一种模型结构优化算法.通过预先对候选基函数矩阵进行分块操作,减少非最优列间的重复比较.在此基础上,对各子块采用奇异值分解与PRESS统计相结合的方法进行选择,直接以... 针对线性参数模型的基函数选择问题,结合奇异值分解和PRESS统计提出一种模型结构优化算法.通过预先对候选基函数矩阵进行分块操作,减少非最优列间的重复比较.在此基础上,对各子块采用奇异值分解与PRESS统计相结合的方法进行选择,直接以模型的泛化能力作为目标,自适应地选择基函数.通过奇异值分解,在降低候选基函数数量的同时,使其彼此之间相互正交,有效地简化了PRESS统计的计算复杂度.仿真结果表明,所提出的方法能够有效简化模型结构,并保持较高的预测精度. 展开更多

关键词 奇异值分解 模型结构优化 PRESS统计 稀疏基选择

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基于模型预测控制的Buck型双向DC-DC变换器动态补偿控制

19

作者 孟良 胡雪凯 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期90-97,共8页

针对直流微电网中负载投切、功率波动和二倍频注入导致的直流电压波动问题,提出了一种基于模型预测控制的Buck型双向DC-DC变换器动态补偿控制策略。首先,建立Buck型双向DC-DC变换器的离散状态空间矩阵,并以输入电流为扰动量。其次,设计B... 针对直流微电网中负载投切、功率波动和二倍频注入导致的直流电压波动问题,提出了一种基于模型预测控制的Buck型双向DC-DC变换器动态补偿控制策略。首先,建立Buck型双向DC-DC变换器的离散状态空间矩阵,并以输入电流为扰动量。其次,设计Buck型双向DC-DC变换器的基于模型的内环电流预测控制和外环电压控制。然后,针对电流扰动设计基于残差生成器的动态补偿控制结构,并求解动态补偿控制器Q(z),同时利用最小二乘递推算法进行参数辨识,减少模型不确定性对动态补偿控制策略的影响。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上设计对比实验,验证所提控制策略的有效性。通过实验结果可知,该补偿控制结构在不改变原预测控制的前提下,可以有效地解决直流母线电压波动问题,增强整个系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 直流微电网 预测控制 残差生成器 动态补偿

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基于协方差指标预测的MPC实时性能监控 被引量：5

20

作者 田学民 史亚杰 曹玉苹 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期658-663,共6页

为利用过程数据实时监控模型预测控制(Model predictivecontrol,MPC)的性能,提出一种基于协方差预测残差的性能监控方法.首先在分析模型预测控制器优化函数和控制结构的基础上,构造包含预测误差、控制量和过程输出的监控变量集,然后利... 为利用过程数据实时监控模型预测控制(Model predictivecontrol,MPC)的性能,提出一种基于协方差预测残差的性能监控方法.首先在分析模型预测控制器优化函数和控制结构的基础上,构造包含预测误差、控制量和过程输出的监控变量集,然后利用滑动时间窗口建立基于协方差的实时性能评价指标.针对协方差指标缺少控制限的问题,建立实时协方差指标的时间序列模型,根据协方差指标的预测残差检测模型预测控制性能下降.进一步利用基于数据集相似度的性能诊断方法确定性能恶化源.最后通过Wood-Berry二元精馏塔上的仿真研究验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 性能监控 模型预测控制 协方差 预测残差 相似度

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